Engenharia Mecânica com linha de formação específica em Engenharia Mecatrônica

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1 Unidade Universitária Escola de Engenharia Curso Engenharia Mecânica com linha de formação específica em Engenharia Mecatrônica Disciplina Circuitos Elétricos Professor(es) Cintia Bertoni Bueno Martha Chirenti Carga horária Teoria: 04 Prática: 02 Total: 06 Código da Disciplina Etapa 05 Semestre Letivo 1 / 2012

2 Ementa - Análise de circuitos elétricos. - Comportamento transitório e permanente de circuitos resistivos, indutivos e capacitivos. - Funções de rede e solução de circuitos por transformadas de Laplace. - Resposta em freqüência e filtros.

3 Objetivos GERAIS: 1. Introduzir o conceito e as técnicas de análise de circuitos elétricos. 2. Estudar o comportamento permanente e transitório de circuitos resistivos, indutivos e capacitivos de 1ª e 2ª ordem. 3. Aplicar o método da transformada de Laplace para a obtenção da função de transferência e da resposta completa de uma rede com e sem condições iniciais. 4. Apresentar o conceito de resposta em freqüência, estudar o fenômeno de ressonância e aplicar aos circuitos de filtro. ESPECÍFICOS: Após a conclusão da Disciplina, o estudante deverá ser capaz de equacionar, calcular e analisar o comportamento de redes elétricas, utilizando as técnicas do cálculo mais apropriadas, e projetar e analisar filtros passivos de 1.ª e 2.ª ordem.

4 Conteúdo Programático 1. Elementos de circuitos, bipolos e fontes controladas Corrente e tensão elétrica. Convenção de gerador e receptor. Bipolos ativos e passivos Fontes controladas - amplificadores operacionais - circuitos amplificadores. 2. Técnicas de análise de circuitos elétricos Leis de Kirchhoff - análise nodal e de malhas Teoremas: superposição, Thévenin, Norton, substituição de fontes, máxima transferência de potência, transformação estrela-triângulo. 3. Capacitores e indutores Associação e energia armazenada. Dualidade Equação tensão-corrente. Gráficos de tensão e corrente Regime permanente em corrente contínua. 4. Circuitos de 1ª ordem Circuitos de 1ª ordem autônomos e não autônomos RL e RC Equação diferencial linear de 1ª ordem - solução pelo método dos coeficientes a determinar e da separação das variáveis. Constante de tempo Resposta natural, forçada e completa. Resposta transitória e em regime permanente de uma rede. 5. Circuitos de 2ª ordem Obtenção da equação diferencial do circuito. Solução da equação diferencial de 2ª ordem. Resposta natural, forçada e completa Frequências naturais e amortecimento Circuitos RLC. 6. Análise de circuitos pelo método da transformada de Laplace A transformada de Laplace. Propriedades. Algumas técnicas para a determinação da transformada inversa Redes com e sem energia inicial. O circuito equivalente transformado. Teoremas de rede no domínio s Funções de rede, pólos e zeros, frequências naturais Resposta ao impulso e ao degrau. 7. Resposta em freqüência Filtros passa-baixas, passa-altas, passa-faixa e corta-faixa Filtros RL e RC: freqüência de corte, curvas de resposta em freqüência Filtros RLC: ressonância, fator de qualidade, largura de faixa, curvas de resposta em freqüência. Metodologia Para se atingir os objetivos estabelecidos para a Disciplina, serão utilizadas: - aulas expositivas com o auxílio de lousa e multi-mídia; - aulas práticas de laboratório; - simulação de experiências em computador; - análise gráfica utilizando computador; - trabalhos de pesquisa e listas de exercícios; Visando a orientar o raciocínio do aluno para o equacionamento e a resolução de problemas práticos.

5 Critério de Avaliação O sistema de avaliação é continuado, e no decorrer do período letivo, serão aplicados os seguintes instrumentos de avaliação: três avaliações escritas (P1, P2 e PAF), participação em aulas de laboratório (L) e trabalhos (T). Haverá uma média de aproveitamento parcial calculada através da expressão: MP = (0,4 x P1) + (0,45 x P2) + (0,03 x T) + (0,12 x L) A média final será determinada pela fórmula: MF = 0,55 x MP + 0,45 x PAF Bibliografia Básica JOHNSON, D.; HILBURN, J.; JOHNSON, J. Fundamentos de Análise de Circuitos Elétricos. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil, IRWIN, J. Análise de Circuitos em Engenharia. 4ª ed. São Paulo: Makron Books, EDMINISTER, J. A. Circuitos Elétricos. 2ª ed. São Paulo: McGraw-Hill (Coleção Schaum), Bibliografia Complementar ALEXANDER, C.; SADIKU, M. Fundamentos de Circuitos Elétricos. Porto Alegre: Bookman, BOLTON, W. Análise de Circuitos Elétricos. São Paulo: Makron Books, BOYLESTAD, R. Introdução à Análise de Circuitos. 8ª ed. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil, DORF, R. C.; Svoboda, J. A. Introdução aos Circuitos Elétricos. 5.ª ed. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2003.

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